SE449409B - METHOD DEVICE FOR DETERMINATION OF THE DOCTRINE OF A POINT IN A METVOLUME - Google Patents

METHOD DEVICE FOR DETERMINATION OF THE DOCTRINE OF A POINT IN A METVOLUME

Info

Publication number
SE449409B
SE449409B SE7910536A SE7910536A SE449409B SE 449409 B SE449409 B SE 449409B SE 7910536 A SE7910536 A SE 7910536A SE 7910536 A SE7910536 A SE 7910536A SE 449409 B SE449409 B SE 449409B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor
axis
sensors
measuring
horizontal
Prior art date
Application number
SE7910536A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7910536L (en
Inventor
D A Wright
Original Assignee
Ferranti Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferranti Ltd filed Critical Ferranti Ltd
Publication of SE7910536L publication Critical patent/SE7910536L/en
Publication of SE449409B publication Critical patent/SE449409B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/045Correction of measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G01B5/0009Guiding surfaces; Arrangements compensating for non-linearity there-of
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

449 409 2 varvid uppfinningen har som kännetecken att den innefattar en givare, vilken är anordnad för rörelse i mätvolymen och varvid rörelsen är utsatt för fel orsakade genom rotationen kring axlar, som är vinkelräta mot en eller flera av de tre axlarna, varvid mätsystemet för varje axel innefattar (n + l) linjära lägesgivare, där n är det antal rotationer för vilka korrektíon krävs, varvid givarna är belägna utanför mätvolymen och skilda från varandra för att avkänna rotationerna samt att en krets för varje axel är an- ordnad att kombinera utgångssignalerna från givarna så, att de avger ett enda, korrigerat utgångsvärde. 449 409 2 wherein the invention is characterized in that it comprises a sensor, which is arranged for movement in the measuring volume and wherein the movement is subject to errors caused by the rotation about axes, which are perpendicular to one or more of the three axes, wherein the measuring system for each axis comprises (n + 1) linear position sensors, where n is the number of rotations for which correction is required, whereby the sensors are located outside the measuring volume and separate from each other for to sense the rotations and that a circuit for each axis is arranged to combine the output signals from the sensors so that they gives a single, corrected initial value.

Uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka fig. l är ett schematiskt diagram, som visar en typisk anordning av givarna, fig. 2 är en schematisk planvy av Z-axelgivarna, fig. 3 är en schematisk sidovy av en an- ordning av Y-axelns givare, fig. U är en schematísk ändvy av X- axelns givare, fig. 5 är ett blockdiagram av Z-axelns korrektions- krets, fig. 6 är ett blockdiagram av Y-axelns korrektionskrets, fig. 7 är ett blockdiagram av X-axelns korrektionskrets för ut- föringsformen i fig. Ä, fig. 8 är en schematisk sidovy av en alternativ anordning av Y-axelns givare, och fig. 9 är en schema- tisk ändvy av en alternativ anordning av X-axelns givare.The invention is described in the following with reference to attached drawings, in which Fig. 1 is a schematic diagram, showing a typical arrangement of the sensors, Fig. 2 is a schematic plan view of the Z-axis sensors, Fig. 3 is a schematic side view of a arrangement of the Y-axis sensor, Fig. U is a schematic end view of the X-axis axis sensor, Fig. 5 is a block diagram of the Z-axis correction circuit, Fig. 6 is a block diagram of the Y-axis correction circuit, Fig. 7 is a block diagram of the X-axis correction circuit for output Fig. 8, Fig. 8 is a schematic side view of a alternative arrangement of the Y-axis transducer, and Fig. 9 is a schematic end view of an alternative device of the X-axis sensor.

Med hänvisning till fig. l visar denna en utföringsform av uppfinningen i schematisk form. Konstruktionen av själva mät- maskinen är icke visad eftersom uppfinningen är tillämpbar vid så många olika maskinformer.Referring to Fig. 1, this shows an embodiment of the invention in schematic form. The construction of the measurement itself the machine is not shown because the invention is applicable to so many different machine shapes.

Alla maskiner har emellertid möjlighet att anordna ett mätdon i vilken punkt som helt inom en mätvolym och denna är visad som en kropp med rektangulärt tvärsnitt. Mätdonet är visat i hel- dragen linje som en vertikal del med en spets P, vilken represen- terar den punkt, vars läge skall bestämmas i förhållande till ett origo O, i vilket X, Y och Z axlarna skär varandra. De tre ko- ordinaterna för mätdonets spets är Xt, Yt och Zt. Maskinens huvud- hållare, som rör sig i X riktningen, kan vara roterbar kring axlar, som är parallella med resp. Y och Z riktningarna. Maskinen är där- för försedd med tre givare, vilka alla sträcker sig i X riktningen.However, all machines have the ability to arrange one measuring device at which point completely within a measuring volume and this is shown as a body with a rectangular cross-section. The measuring device is shown in full drawn line as a vertical part with a point P, which represents the point, the position of which is to be determined in relation to a origin O, in which the X, Y and Z axes intersect. The three co- the ordinates for the tip of the measuring device are Xt, Yt and Zt. The main part of the machine holders, which move in the X direction, can be rotatable about axes, which are parallel to resp. Y and Z directions. The machine is there- for equipped with three sensors, all of which extend in the X direction.

Givare X1 och X2 är belägna vid eller över mätvolymens översida på motsatta sidor som fig. l visar, och den tredje givaren X3 är belägen vid eller under mätvolymens undersida vid dess ena sida.Sensors X1 and X2 are located at or above the top of the measuring volume on opposite sides as Fig. 1 shows, and the third sensor X3 is located at or below the underside of the measuring volume at one side of it.

Den andra hållaren, vilken är rörlig pâ huvudhâllaren i Y riktningen, kan också vara påverkad av rotationer kring axlar, som är parallella med X resp. Z axlarna. 3 449 499 Här är åter nödvändigt att använda tre givare för att åstad- komma nödvändig korrektion. Två givare Yl beh Y5 är belägna på ömse sidor av huvudhållaren så att den andra hållaren rör sig mellan dem. Det är icke möjligt att helt enkelt anordna den tre givaren under mätvolymen eftersom ett arbetsstycke, som upptar volymen, skulle störa rörelsen hos den del av den andra hållaren, vilken måste samverka med givaren. Därför är den tredje givaren Y2 belägen ovanför de två andra givarna, Den måste vara stelt infäst så att den rör sig tillsammans med maskinens huvudhållare.The second holder, which is movable on the main holder in Y direction, may also be affected by rotations about axes, which are parallel to X resp. Z axlarna. 3 449 499 Here again, it is necessary to use three sensors to achieve come necessary correction. Two sensors Yl beh Y5 are located on both sides of the main holder so that the other holder moves between them. It is not possible to simply arrange the three sensors below the measuring volume because a workpiece, which occupies the volume, would interfere with the movement of the part of the other holder, which must cooperate with the donor. Therefore, the third sensor Y2 is located above the other two sensors, It must be rigidly attached so that it moves together with the main holder of the machine.

Både X och Y rörelserna kan också innefatta fel på grund av en tredje rotation kring den verkliga rörelseaxeln. Verkan här- av på ifrågavarande axel är emellertid mycket mindre än verkan av - de andra felkällorna.Both the X and Y movements can also include errors due to of a third rotation about the actual axis of motion. Effect here- of on the axis in question is, however, much less than the effect of - the other sources of error.

Vad Z eller den vertikala axeln beträffar, påverkas icke felen på grund av parallellrörelse med Z axeln på något sätt av mätdonets X och Y koordinater. Därvid beror felen uteslutande på Z läget och dessa fel kan korrigeras medelst vanlig medeltals- eller vägningsteknik. För detta ändamål är två givare Z och Z2 nödvändiga och därvid belägna i ett med mätdonets axel gemensamt plan.As far as Z or the vertical axis is concerned, it is not affected errors due to parallel movement with the Z axis in any way off the X and Y coordinates of the measuring device. In this case, the errors are solely due in the Z position and these errors can be corrected by means of the standard mean or weighing technique. For this purpose, two sensors are Z and Z2 necessary and thereby located in common with the axis of the measuring device plan.

Sedan nu anordningen i stort har i korthet beskrivits skall varje axel beaktas i detalj med hänsyn till anordningen av givarna samt de nödvändiga arrangemangen för att kombinera dessa givares utgångsvärden för att ge det korrekta utgångsvärdet.Since then, the device in general has been briefly described each axis shall be considered in detail with regard to the device of the donors and the necessary arrangements to combine them sensor output values to give the correct output value.

Först beaktas Z axeln. Fig. 2 visar en schematisk pïanvy med läget hos mätdonets axel P och de två givarna Zl och Z2.First, the Z axis is considered. Fig. 2 shows a schematic piano view with the position of the measuring shaft P and the two sensors Z1 and Z2.

Fig. 2 visar också avstånden mellan de två givarna och mätdonets axel. Som redan nämnts ligger de två givarna och mätdonet i ett gemensamt vertikalplan.Fig. 2 also shows the distances between the two sensors and the measuring device shoulder. As already mentioned, the two sensors and the measuring device are in one common vertical plane.

Den sanna Z koordinaten för punkten P är given av uttrycket: Zt = (azl + bzz) / (a+b) där Zl och 22 är utgångsvärdena från givarna Zl resp. Z2.The true Z coordinate of the point P is given by the expression: Zt = (azl + bzz) / (a + b) where Z1 and 22 are the output values from the sensors Z1 and Z2.

Om, vilket är lätt att ordna, a och b är lika, är: Zt = (zl+z2) / 2.If, which is easy to arrange, a and b are equal, are: Zt = (zl + z2) / 2.

Det skulle vara möjligt att använda tre Z axelgivare om Zl och Z2 icke kunde ligga i samma plan som mätdonets axel, men detta är en mycket osannolik situation. dituationen med avseende på Y axeln är mera komplex efter- som flera felkällor existerar. Korrektion på grund av rotationsfel kring Y axeln kan korrigeras medelst två vertikalt åtskilda givare, såsom t.ex. givarna Yl och Y2. Liknande fel på grund av Z rota- 449 409 u tion kan korrigeras medelst två horisontalt åtskilda givare så- som Yl och Y3. Fig. 3 visar anordningen av_Y givare och är en vy framifrån av den del av mätvolymen i fig. l. Den brutna linjen representerar botten av mätvolymen. Det framgår av fig. 5 att c och d är fasta avstånd som funktion av läget hos mätdonets axel i förhållande till de två gívarna Yl och Y3. Avstånden 1 och Y2.It would be possible to use three Z shaft sensors about Z1 and Z2 could not lie in the same plane as the axis of the measuring device, but this is a very unlikely situation. the situation with respect to the Y axis is more complex as several sources of error exist. Correction due to rotation error around the Y axis can be corrected by means of two vertically separated sensors, such as e.g. sensors Y1 and Y2. Similar errors due to Z rotation 449 409 u can be corrected by means of two horizontally separated sensors so as Y1 and Y3. Fig. 3 shows the device of_Y sensor and is one front view of the part of the measuring volume in Fig. 1. The broken line represents the bottom of the measurement volume. It can be seen from Fig. 5 that c and d are fixed distances as a function of the position of the measuring device axis in relation to the two sensors Y1 and Y3. The distances 1 and Y2.

Beträffande den första korrektionen YY av Y koordinaten för felet omkring Y axeln kan den nödvändiga korrektionen ges av c.(y3-yl)/(c+d) där yš och yl är utgångsvärden från givarna Y3 resp. Y. I det enklaste fallet, då c = d, erhålls korrek- tionen i genom e och f är bestämda medelst anordningen av givarna Y YY : (y5_yl)/2- Y koordinaten påverkas också av tippfel. Korrektionen Yp för tippfel är given av: Yp = - (ya-yl) . (f-Zt)/e.Regarding the first correction YY of the Y coordinate of the error around the Y axis, the necessary correction can be given c. (y3-yl) / (c + d) where yš and yl are output values from the sensors Y3 resp. Y. In the simplest case, when c = d, the correct tion in the genome e and f are determined by the arrangement of the sensors Y. YY: (y5_yl) / 2- The Y coordinate is also affected by typing errors. The correction Yp for tipping errors is given by: Yp = - (ya-yl). (f-Zt) / e.

Sålunda ges det sanna värdet för Y koordinaten av: Yt = yl + 0-(y5-yl)/(c+d)-(yg-yl).(f-Zt)/e.Thus, the true value of the Y coordinate is given by: Yt = yl + O- (y5-yl) / (c + d) - (yg-yl). (F-Zt) / e.

I detta uttryck är Zt det korrigerade värdet för Z koordinaten. Emellertid kan värdet för endera zl eller z2 an- vändas eftersom felmarginalen i vilket fall som helst är ringa och minskas i det ovan givna uttrycket.In this expression, Zt is the corrected value of Z the coordinates. However, the value of either z1 or z2 can be reversed because the margin of error in any case is small and is reduced in the above expression.

Beträffande mätning kring X axeln är en möjlig lösning att använda två givare, vilka ständigt är belägna i samma hori- sontalplan som mätdonets spets. Detta skulle kräva en avsevärt invecklad mekanisk anordning, vilken i sig själv kunde utgöra en felkälla. Det är möjligt att använda tre fasta givare såsom fig. l visar. Anordningen är mera ingående visad i fig. U, vilken visar en ändvy av mätvolymen i fig. l. Som fig. H visar är två av givarna belägna ovanför mätvolymen och en X3, under densamma.Regarding measurement around the X axis is a possible solution to use two sensors, which are constantly located in the same sontal plane as the tip of the measuring device. This would require a considerable intricate mechanical device, which in itself could constitute a source of error. It is possible to use three fixed sensors such as Fig. 1 shows. The device is shown in more detail in Fig. U, which shows an end view of the measuring volume in Fig. 1. As Fig. H shows are two of the sensors located above the measuring volume and an X3, below it.

De olika relevanta måtten är visade i fig. U, varvid alla utom Y och Z koordinaterna har konstanta värden. Som tidigare kan Y och Z koordinaterna antingen vara de korrigerade värdena Yt och Zt eller de värden som ges av en givare för varje axel, t.ex.The various relevant dimensions are shown in Fig. U, all except The Y and Z coordinates have constant values. As before can The Y and Z coordinates are either the corrected values Yt and Zt or the values given by a sensor for each axis, e.g.

Yl och Zl. Beträffande i första hand korrektionen Xy för gir- felet erhålls detta av uttrycket: XY = (X2-xl).(j+Y)/g På liknande sätt erhålles korrektionen Xp för tippfelet kring X axeln av: X = (xš - xl).(h-k-Z)/h P Sålunda ges det sanna värdet för X koordinaten av: 5 449 4Û9 Xt = X1 + (X2-xl).(j+Y)/g + (X3-xl).(h-k-Z?/h.Yl and Zl. As regards, in the first place, the correction Xy for the error is obtained by the expression: XY = (X2-xl). (J + Y) / g In a similar way, the correction Xp for the typing error is obtained around the X axis of: X = (xš - xl). (H-k-Z) / h P Thus, the true value of the X coordinate is given by: 5 449 4Û9 Xt = X1 + (X2-xl). (J + Y) / g + (X3-xl). (H-k-Z? / H.

Algoritmerna ovan för de korrigerade värdena för de tre koordinaterna kan utföras medelst endera mjukvara eller hårdvara.The above algorithms for the corrected values for the three the coordinates can be performed using either software or hardware.

De större maskintyperna, medelst vilka sådana felkorrektions- system kan användas, är ofta förbundna med datorer och liknande, varvid det är enklare att utnyttja mjukvara. Sådan mjukvara kan också medge förskjutning av arbetsstyckets referens, om så är nödvändigt. Emellertid kan vissa av de mindre maskinerna kräva användning av hårdvara. Denna innefattar i stort sett enkla kretsar med räknare, summerare och liknande. Beträffande t.ex. Z axeln är det möjligt att använda en enkel räknare för att lagra kvanti- teten (Zl + Z2). Denna kvantitet kräver endast division med två för att ge det önskade värdet Zt. Ett blockdiagram för en sådan krets är visad i fig. 5. Beträffande Y koordinaten är kretsarna mera komplexa men fortfarande ganska enkla. Y axelns' algoritm enligt ovanstående är: Yt = yl + (y3~y1)/2 - (yz-ylkß-ZQ/e Tre räknare behövs varav en är en fullständig räknare för lagring av yl och den andra två differensräknare för värdena. y5-yl och y2-yl. Värdet Z erhålls från Z axelns krets, medan e och f är konstanter. De: för bestämning av värdet på Yt nöd- vändiga lqfiken är sålunda enkelt anordnad, varvid en enkel form visas som blockdiagram i fig. 6.The major machine types, by means of which such error correction systems can be used, are often connected to computers and the like, making it easier to use software. Such software can also allow offset of the workpiece reference, if any necessary. However, some of the smaller machines may require use of hardware. This includes largely simple circuits with calculators, summers and the like. Regarding e.g. Z axeln it is possible to use a simple calculator to store quantities teten (Z1 + Z2). This quantity only requires division with two to give the desired value Zt. A block diagram for one such a circuit is shown in Fig. 5. Regarding the Y coordinate is the circuits more complex but still quite simple. Y axelns' algorithm as above is: Yt = yl + (y3-y1) / 2 - (yz-ylkß-ZQ / e Three calculators are needed, one of which is a complete calculator for storing yl and the other two difference calculators for the values. γ5-yl and γ2-yl. The value Z is obtained from the Z axis circuit, while e and f are constants. They: for determining the value of Yt necessary The facing holes are thus easily arranged, whereby a simple shape is shown as a block diagram in Fig. 6.

Med hänvisning till fig. 6 håller, som redan nämnt, en fullintervallräknare 10 värdet för yl medan två småintervallräkna- re ll och 12 håller värdena yš-yl resp. y2-yl. Utgången från räkna- ren 10 är direkt ansluten till en summerare 13. Utgången från räknaren ll leder till ett halveringssteg lä och därifrån till summeraren 13. En fjärde räknare 15 har såsom ingångsvärden det konstanta värdet f och Zt utgångsvärdet från Z axelns steg. Ut- gången från denna räknare divideras med det konstanta värdet e i delningssteget 16 och multipliceras sedan med utgångsvärdet från räknaren 12 i multipliceraren 17. Efter teckenändring i steget 18 tillförs mängden till summeraren 15, vars utgångsvärde representerar det önskade värdet Yt.Referring to Fig. 6, as already mentioned, a full interval counter 10 the value of yl while two small interval counters re ll and 12 hold the values yš-yl resp. y2-yl. The output of the pure 10 is directly connected to a summer 13. The output from the counter ll leads to a halving step lä and from there to the summator 13. A fourth counter 15 has as input values it constant value f and Zt the output value from the steps of the Z axis. Out- the time from this counter is divided by the constant value e in the division step 16 and then multiplied by the initial value from the counter 12 in the multiplier 17. After character change in step 18, the quantity is supplied to the summer 15, the initial value of which represents the desired value Yt.

Om Y axelns algoritm har den mera komplexa formen, inne- fattande konstanterna c och d, kan kretsen behöva modifieras för att innefatta detta.If the Y-axis algorithm has the more complex form, taking the constants c and d, the circuit may need to be modified for to include this.

Beträffande X koordinaten är X axelns algoritm: Xt = xl (x2-xl).(j+Y)/g + (X5-xl).(h-k-Z)/h Fig. 7 visar en form av logik, som är nödvändig för be- 449 409 6 stämning av värdet på Xt.Regarding the X coordinates, the X axis algorithm is: Xt = xl (x2-xl). (J + Y) / g + (X5-xl). (H-k-Z) / h Fig. 7 shows a form of logic necessary for determining 449 409 6 tuning of the value of Xt.

De enda variabla kvantiteterna till denna krets är de olika X, Y och Z värdena, medan de andra ingângsvärdena är konstanter.The only variable quantities for this circuit are the different ones The X, Y and Z values, while the other input values are constants.

Det framgår utan omständig förklaring, att den visade logiken kan bestämma värdet på Xt.It appears without elaborate explanation, that the logic shown can determine the value of Xt.

Det framgår att den ovan givna beskrivningen avser ett särskilt arrangemang av givare. För olika arrangemang är det nöd- vändigt att taga fram olika algoritmer. Enbart som exempel visar fig. 8 en schematisk ändvy av ett arrangemang med endast två Y givare. Detta arrangemang ger likväl korrektioner för Y tippfel, men är mindre lämpad att korrigera för Y gírfel, vilka ofta är mindre. Uttrycket för det sanna värdet Yt för Y koordinaten är: - Yt à yl - (yz-yl).(f-Z)/e och ger någon korrektion för girfel så länge O ( (f-z)/e ( em/1 Girkorrektionen är också exakt då : (f-Z)/e = m/1, dvs. då P ligger på förbindelselinjen Y och Y2.It appears that the above description refers to one special arrangement of sensors. For different events, it is necessary necessary to develop different algorithms. Only as examples show Fig. 8 is a schematic end view of an arrangement with only two Y's giver. This arrangement nevertheless provides corrections for Y tipping errors, but is less suitable for correcting for Y gírfel, which are often less. The expression for the true value Yt for the Y coordinate is: - Yt to yl - (yz-yl). (F-Z) / e and gives some correction for girfel so long O ((f-z) / e (em / 1) The gear correction is also exactly then: (f-Z) / e = m / 1, i.e. when P is on the connection line Y and Y2.

Beträffande Z axeln är i allmänhet felen små och det be- höver icke vara nödvändigt att använda ytterligare givare på denna axel.As for the Z axis, the errors are generally small and need not be necessary to use additional sensors on this axis.

Det ovan med hänvisning till fig. U och 7 beskrivna koordinatarrangemanget kräver att två av X axelns givare ligger i samma horisontalplan. Det kan av olika skäl vara svårt att anord- na givarna på detta sätt och fig. 9 anger därför ett alternativt arrangemang i vilket X1 och X2 givarna är belägna i skilda hori- sontalplan. Det enda måttet utöver de i fig. U visade är n, ett fast mått, som anger den vertikala skillnaden mellan givarna X1 och X2. Liksom tidigare befinner sig givarna X1 och X3 i samma vertikalplan.The above with reference to Figs. U and 7 described the coordinate arrangement requires that two of the X-axis sensors be located in the same horizontal plane. For various reasons, it can be difficult to the sensors in this way and Fig. 9 therefore indicates an alternative arrangements in which the X1 and X2 sensors are located in different sontalplan. The only dimension in addition to those shown in Fig. U is n, one fixed measure, which indicates the vertical difference between the sensors X1 and X2. As before, sensors X1 and X3 are in the same vertical plane.

Den för bestämning av värdet Xt nödvändiga algoritmen med detta arrangemang av givare är: Xt = xl + Åfxz-xl-(X3-xl)n/h7 (j+Y)/g + (X5-xl) (h-k-Z)/h Liksom i tidigare utföringsformer är en logik enkelt utvecklad för lösning av denna algoritm och bestämning av det önskade värdet för xt. ' Den felkorrigerande funktionen kommer vanligen att utnyttjas endast vid behov och icke ständigt. Detta är en fördel då mjukvara används men ingen nödvändighet då hårdvara enligt ovanstående finns tillgänglig. 7 449 409 Såsom är vanligt vid mätanordningar kan den felkorrigeran= de kretsen tillföra sina utgångsvärden till en display eller bildskärm eller till ytterligare räknaapparater, vilka själva använder andra parametrar.The algorithm necessary for determining the value Xt with this arrangement of donors are: Xt = xl + Åfxz-xl- (X3-xl) n / h7 (j + Y) / g + (X5-xl) (h-k-Z) / h As in previous embodiments, a logic is easily developed for solving this algorithm and determining the desired value for xt. ' The error correction function will usually be used only when needed and not constantly. This is an advantage then software used but not necessary as hardware as above is available available. 7 449 409 As is common with measuring devices, it can correct error = they circuit supply their output values to a display or monitor or to additional calculators, which themselves uses other parameters.

Tills vidare har icke nämnts något om de' slags givare som-kan användas för envar av de tre axlarna. Den lämpligaste formen är ett Moirê fransgitter, i vilket en skaldel är fäst vid en del av maskinen och ett läshuvud på den andra delen samverkar med detta skalgitter. Läshuvudet innefattar vanligen en ljuskälla, ett kort indexraster samt ett antal 1juskänslíga_detektorer.So far no one was able to send in the perfect solution, which is not strange which can be used for each of the three axes. The most suitable form is a Moirê fringe lattice, in which a shell part is attached to a part of the machine and a read head on the other part cooperates with this shell lattice. The read head usually includes a light source, a card index screens and a number of light-sensitive_detectors.

Tillhörande elektriska kretsar, vilka är välkända, åstad- kommer utsignaler i form av ett pulståg eller sinusvågor i kvadra- ' tur, varvid fasförhållandet anger riktningen hos relativrörelsen mellan de två delarna.Associated electrical circuits, which are well known, provide output signals in the form of a pulse train or sine waves in square turn, the phase relationship indicating the direction of the relative motion between the two parts.

Den verkliga belägenheten för skalorna och läshuvudena' är beroende på maskinens uppbyggnad. Beträffande Z axeln är det endast nödvändigt att åstadkomma en andra skala och ett läshuvud intill det redan anordnade, samtidigt med att de två skalorna och rörelseaxeln för mätdonet ligger i samma plan.The real location of the scales and read heads' depends on the structure of the machine. As for the Z axis, it is only necessary to provide a second scale and a reading head adjacent to the already arranged, at the same time as the two scales and the axis of motion of the measuring device is in the same plane.

Möjliga givaranordningar för X samt Y axlarna är redan beskrivna. Beträffande X3 givaren, vilken är belägen vid under- sidan av eller under mätvolymen, är det nödvändigt att anordna läshuvudet, i fall av en Moiré fransgivare, på en stel arm, vilken sträcker sig nedåt från huvudhållaren. Pâ liknande sätt måste Y2 givaren vara stelt infäst vid den första hållaren medan läs- huvudet uppbärs av den andra hållaren. Under alla omständigheter skall givarna vara anordnade så nära intill mätvolymen som möjligt.Possible sensor devices for the X and Y axes are already in place described. Regarding the X3 sensor, which is located at the sub- side of or below the measuring volume, it is necessary to arrange the reading head, in the case of a Moiré fringe, on a rigid arm, which extends downward from the main holder. In a similar way must The Y2 sensor must be rigidly attached to the first holder while the head is supported by the other holder. Under all circumstances the sensors shall be arranged as close to the measuring volume as possible.

De ovan beskrivna felkorrektionsanordningarna åstadkommer en avsevärd ökning i läsnoggrannheten, i synnerhet hos större maskiner. Ökningen i noggrannhet blir större för X och Y axlarna eftersom felområdet är större.The error correction devices described above provide a significant increase in reading accuracy, especially in larger ones Machines. The increase in accuracy is greater for the X and Y axes because the error area is larger.

Claims (8)

449 409 Patentkrav449,409 Patent claims 1. Mätanordning för bestämning av läget hos en punkt i en mät- volym i förhållande till en referenspunkt (O) och med avseende på tre ömsesidigt vínkelräta koordinataxlar (X. Y. Z). inne- fattande ett rörligt inom mätvolymen anordnat mätdon (P). som är rörligt inuti mätvolymen och vars rörelse är underkastat fel orsakade av vridningar kring axlar. vilka är vinkelräta mot en eller flera av koordinataxlarna. k ä n n e t e c k - n a d av att mätsystemet för varje koordinataxel innefattar (n + l) linjära lägesgivare, där n är antalet vridningar för vilka korrektion krävs, varvid givarna är belägna utanför mät- volymen och skilda från varandra för att avkänna vridningarna, samt att kretsdon är för varje axel anordnade att kombinera utgângssighalerna från givarna sä. att de avger en enda, korrigerad utgångssighal.Measuring device for determining the position of a point in a measuring volume in relation to a reference point (0) and with respect to three mutually perpendicular coordinate axes (X. Y. Z). comprising a measuring device (P) arranged movably within the measuring volume. which is movable within the measuring volume and whose movement is subject to errors caused by rotations about axes. which are perpendicular to one or more of the coordinate axes. characterized in that the measuring system for each coordinate axis comprises (n + 1) linear position sensors, where n is the number of rotations for which correction is required, the sensors being located outside the measuring volume and separate from each other to sense the rotations, and that circuits is arranged for each axis to combine the output signals from the sensors as well. that they emit a single, corrected output signal. 2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att en första axel är horisontal och varvid mätsystemet innefattar en första ovanför och vid sidan av mätvolymen belägen givare (Xl). en andra i samma horisontalplan som den första givaren belägen andra givare (X2) som är åtskild från den första givaren, samt en tredje givare (X3), vilken är belägen i samma vertikalplan som den ena av den första och andra givarna och åtskilda från denna.Device according to claim 1, characterized in that a first axis is horizontal and wherein the measuring system comprises a first sensor (X1) located above and next to the measuring volume. a second second sensor (X2) located in the same horizontal plane as the first sensor, separated from the first sensor, and a third sensor (X3), which is located in the same vertical plane as one of the first and second sensors and separated from it . 3. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att en första axel är horísontal. samt att mätsystemet innefattar en första och en andra givare. belägna i olika horisontalplan och på motsatta sidor av mätvolymen. samt att en tredje givare är belägen i samma vertikalplan som den första eller den andra givaren och skild från dessa.Device according to claim 1, characterized in that a first axis is horizontal. and that the measuring system comprises a first and a second sensor. located in different horizontal planes and on opposite sides of the measuring volume. and that a third sensor is located in the same vertical plane as the first or the second sensor and separate from them. 4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att den första horisontala axeln är X-axeln samt att den tredje givaren (X3) är belägen vertikalt under endera den första och den andra givaren. 449 409Device according to claim 2 or 3, characterized in that the first horizontal axis is the X-axis and that the third sensor (X3) is located vertically below either the first and the second sensor. 449 409 5. Anordning enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a d av att en andra axel (Y) är horisontal samt att mätsystemet innefattar en första givare (Yl), vilken är be- lägen ovanför mätvolymen. att en andra givare (YZ) är belägen i samma horisontalplan som den första givaren och skild från denna. samt att en tredje givare (Y3) är belägen i samma vertikalplan som den första eller den andra givaren och skild från denna.Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a second axis (Y) is horizontal and in that the measuring system comprises a first sensor (Y1), which is located above the measuring volume. that a second sensor (YZ) is located in the same horizontal plane as the first sensor and separate from it. and that a third sensor (Y3) is located in the same vertical plane as the first or the second sensor and separate from it. 6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den andra horisontala axeln är Y-axeln samt att den tredje givaren är belägen vertikalt ovanför endera den första eller den andra givaren.Device according to claim 5, characterized in that the second horizontal axis is the Y-axis and that the third sensor is located vertically above either the first or the second sensor. 7. Anordning enligt något av kraven l - 6. k ä n n e - t e c k n a d av att en tredje axel är vertikal, samt att mätsystemet innefattar en första och en andra givare (Zl. Z2), vilka är belägna i samma vertikalplan tillsammans med den tredje axeln.Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a third axis is vertical, and in that the measuring system comprises a first and a second sensor (Z1, Z2), which are located in the same vertical plane together with the third axeln. 8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att varje givare innefattar en skalgitter samt ett samverkande läshuvud. anordnat att åstadkomma och detektera Moiréfransar.Device according to one of the preceding claims, characterized in that each sensor comprises a shell grating and a cooperating reading head. arranged to produce and detect Moiré lashes.
SE7910536A 1978-12-27 1979-12-20 METHOD DEVICE FOR DETERMINATION OF THE DOCTRINE OF A POINT IN A METVOLUME SE449409B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7850002 1978-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7910536L SE7910536L (en) 1980-06-28
SE449409B true SE449409B (en) 1987-04-27

Family

ID=10501942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7910536A SE449409B (en) 1978-12-27 1979-12-20 METHOD DEVICE FOR DETERMINATION OF THE DOCTRINE OF A POINT IN A METVOLUME

Country Status (6)

Country Link
US (2) US4625408A (en)
JP (1) JPS6059521B2 (en)
DE (1) DE2950926A1 (en)
GB (1) GB2042719B (en)
IT (1) IT1126847B (en)
SE (1) SE449409B (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2042719B (en) * 1978-12-27 1983-03-09 Ferranti Ltd Positional measuring apparatus
US4530367A (en) * 1983-09-15 1985-07-23 N.J. Institute Of Technology Apparatus for measuring facial swelling
JPS6133845A (en) * 1984-07-27 1986-02-17 Fanuc Ltd Arbitrary direction profile controller
DE3781674T2 (en) * 1987-01-20 1993-04-15 Warner Swasey Co POSITION DETERMINATION METHOD WITHIN THE MEASURING SPACE OF A COORDINATE MEASURING DEVICE AND THE LIKE AND SYSTEM THEREFOR.
US4945501A (en) * 1987-01-20 1990-07-31 The Warner & Swasey Company Method for determining position within the measuring volume of a coordinate measuring machine and the like and system therefor
GB8720276D0 (en) * 1987-08-27 1987-10-07 Vision Eng Ltd Precision slides & position encoders
JPH07104146B2 (en) * 1989-08-29 1995-11-13 株式会社ミツトヨ Rotation table scanning control method for coordinate measuring probe
DE4134371A1 (en) * 1991-10-17 1993-04-22 Zeiss Carl Fa METHOD FOR MEASURING THE EFFECTIVE CURRENT POSITION OF A KEY ELEMENT OR BEARED BY A SLIDE. TOOL
KR100755335B1 (en) 2000-01-11 2007-09-05 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 Abbe error correction system and method
DE102005003321A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-27 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method for determining a spatial coordinate of a measuring point on a measuring object and corresponding coordinate measuring machine
EP2219010A1 (en) 2009-02-11 2010-08-18 Leica Geosystems AG Coordinate measuring machine (CMM) and method of compensating errors in a CMM
EP2270425A1 (en) 2009-07-03 2011-01-05 Leica Geosystems AG Coordinate measuring machine (CMM) and method of compensating errors in a CMM
CN103175490A (en) * 2013-03-15 2013-06-26 贵州茅台酒股份有限公司 Quick measuring method for pottery jar volume
JP6393156B2 (en) * 2014-11-06 2018-09-19 株式会社ミツトヨ Shape measuring apparatus and shape measuring method
US20190011327A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Fives Machining Systems, Inc. Cnc machine geometry error and accuracy monitoring and evaluation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3403448A (en) * 1965-06-07 1968-10-01 Bendix Corp Gaging device
US3386174A (en) * 1965-07-01 1968-06-04 Bendix Corp Coordinate measuring machine
GB1186031A (en) * 1966-04-08 1970-04-02 Dea Spa Improvements relating to Machines having a Support for Guiding a Movable Member along a Path with Precision
DE2127039A1 (en) * 1971-06-01 1972-12-14 Moritz K Juchheim Fa Threaded spindle seat bearing and sliding contact wire guide for glass thermometers with round or non-round glass tube and with adjustable electrical contact for temperature control and / or limitation
US3749501A (en) * 1971-10-01 1973-07-31 Bendix Corp Measuring machine
JPS554806B2 (en) * 1973-07-05 1980-02-01
DE2646534C3 (en) * 1976-10-15 1979-10-18 Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg Card device
US4230011A (en) * 1978-12-26 1980-10-28 Luciano Battaglia Automatic center punch for templates
GB2042719B (en) * 1978-12-27 1983-03-09 Ferranti Ltd Positional measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US4625408A (en) 1986-12-02
JPS55116212A (en) 1980-09-06
IT7951195A0 (en) 1979-12-24
JPS6059521B2 (en) 1985-12-25
DE2950926C2 (en) 1988-07-21
SE7910536L (en) 1980-06-28
GB2042719A (en) 1980-09-24
IT1126847B (en) 1986-05-21
US4523380A (en) 1985-06-18
GB2042719B (en) 1983-03-09
DE2950926A1 (en) 1980-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE449409B (en) METHOD DEVICE FOR DETERMINATION OF THE DOCTRINE OF A POINT IN A METVOLUME
CN100547354C (en) The absolute type circle capacitor grid transducer measurement mechanism that is used for Absolute position measurement
KR890013460A (en) Navigation device
US20150128700A1 (en) Vibration-resistant rotation rate sensor
NO842324L (en) AUTOMATIC, DYNAMIC ERROR COMPENSATOR
KR840000862B1 (en) Tracer control system
US4730247A (en) Digital indication type measuring apparatus and measured data storage apparatus therefor
US5332955A (en) Position sensing apparatus with continuous update
JP7282960B2 (en) Device for reading measured values of analog measuring tools
JP6530245B2 (en) Detection device, magnetic sensor, detection method, and program
JP2022159481A (en) Device for reading measured value from analog measuring tool
EP0558065B1 (en) Dynamic error correcting apparatus for inertial navigation
Hajdu et al. Complementary filter based sensor fusion on FPGA platforms
CN113377054A (en) Data synchronization method and device
JPH10267651A (en) Method and instrument for measuring inclination
KR850001282B1 (en) Method of making coordinate measurements with movable probe
CN107962568A (en) The real-time location method and system of a kind of robot
US7359826B2 (en) Method and device for detection of oscillations by a position measuring system
SE1250227A1 (en) Mobile display unit for displaying graphical information representing a set of physical components.
SU1001126A1 (en) Graphic information readout device
EP0024957A1 (en) Apparatus for determining the position of an object
JPS5923214A (en) Object position measuring system
JPH0233122Y2 (en)
SU926529A1 (en) Device for measuring linear displacements
CN113029133A (en) Robot, calibration method, and computer-readable storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7910536-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7910536-7

Format of ref document f/p: F